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本文是学习GB-T 94.4-2017 弹性垫圈技术条件 锥形弹性垫圈. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

GB/T94 的本部分规定了锥形弹性垫圈的技术条件。

本部分适用于下列锥形弹性垫圈:

——GB/T 956.3 锥形弹性垫圈;

GB/T 9074.31 组合件用锥形弹性垫圈。

本部分也可用于非标准锥形弹性垫圈。

注1:锥形弹性垫圈有助于平衡螺栓/螺母装配中由于变形和蠕变造成的预紧力损失。锥形垫圈具有以下能力:

— 有足够弹性来提高连接副的全部弹力;

— 固有弹力可以补偿预紧力损失,满足夹紧力要求,保证连接副的可靠性。

注2:
如果横向力克服了被夹紧元件之间的摩擦力,螺栓和螺母间会产生相对移动。锥形弹性垫圈一般不能防止由

于横向移动引起的连接副松动。因此,在使用中,检查锥形弹性垫圈是否保持夹紧力。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 90.1 紧固件 验收检查

GB/T 90.2 紧固件 标志与包装

GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验
第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)

GB/T 956.3 锥形弹性垫圈

GB/T 1222 弹簧钢

GB/T 4340.1 金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法

GB/T 5267.1 紧固件 电镀层

GB/T 5267.2 紧固件 非电解锌片涂层

GB/T 9074.31 组合件用锥形弹性垫圈

YB/T 5063 热处理弹簧钢带

3 技术条件

3.1 材料、热处理和表面处理

材料、热处理和表面处理按表1规定。

GB/T 94.4—2017

1 材料、热处理和表面处理

材料

热处理

表面处理

种类

牌号

标准编号

弹簧钢

材料牌号由

制造者选择

GB/T 1222

淬火并回火

420 HV~490 HV

电镀技术要求按GB/T 5267.1;

非电解锌片涂层技术要求按GB/T 5267.2

YB/T 5063

其他标准

注1:垫圈电镀后,需立即进行驱氢处理。

注2:热处理硬度供生产工艺参考。

3.2 永久变形

按4.2.3进行永久变形试验后,锥形弹性垫圈自由高度符合表2的规定。

3.3 持续载荷

按4.2.4进行持续载荷试验后,锥形弹性垫圈自由高度的减小量不应大于表2规定值的2%。

3.4 弹性

按4.2.5进行弹性试验后,残余弹力应符合表3和表4的规定。

4 试验方法

4.1 尺寸和表面检验

弹性垫圈尺寸与表面处理技术要求应按合格质量水平AQL=1.5(GB/T
90.1)进行验收检查:

— 内径;

——厚度;

— 自由高度;

——外径;

—— 同轴度。

4.2 机械性能试验

4.2.1 一般要求

应按4.2.2~4.2.5的规定进行机械性能试验。

4.2.2 硬度试验

维氏硬度试验应按GB/T 4340.1的规定。

洛氏硬度试验应按GB/T 230.1 的规定。

硬度试验应尽可能在垫圈表面中间处实施。如有争议,应使用维氏硬度进行仲裁试验。

4.2.3 永久变形试验

应对锥形弹性垫圈施加表2规定的试验载荷,保持2 min。

锥形弹性垫圈自由高度(压力试验后的高度)应不低于表2规定的数值。

GB/T 94.4—2017

2 永久变形试验

规格(螺栓公称直径)/mm

2

2.5

3

3.5

4

5

6

试验载荷/kN

0.92

1.54

2.35

3.16

4.4

7.2

10.2

最小自由高度/

mm

GB/T 956.3

0.5

0.6

0.7

0.9

1.1

1.3

1.7

GB/T 9074.31*

0.61

0.72

0.92

1.12

1.35

1.7

规格(螺栓公称直径)/mm

7

8

10

12

14

16

18

试验载荷/kN

14.8

18.6

29.6

43

59.1

80.9

102

最小自由高度/

mm

GB/T 956.3

2

2.2

2.8

3.4

4

4.6

5.1

GB/T 9074.31*

2.24

2.8

3.43

规格(螺栓公称直径)/mm

20

22

24

27

30

试验载荷/kN

130

162

188

246

300

最小自由高度/

mm

GB/T 956.3

5.6

6.1

6.8

7.3

8

GB/T 9074.31*

对螺钉组合件用垫圈的偏差,按相应产品标准的规定。在相应产品标准中以螺纹规格代替内径作为公称规格。

4.2.4 持续载荷试验

将10个锥形弹性垫圈方向交替地穿在螺栓上,用平垫圈将各锥形弹性垫圈相互隔开。平垫圈的硬
度应大于500 HV。 施加表2规定的试验载荷、温度为100℃的状态下保持48 h。
锥形弹性垫圈不应

有裂痕,试验后自由高度的减小量不应大于表2规定值的2%。

4.2.5 弹性试验

为评定锥形弹性垫圈的弹力应进行弹性试验。本试验规定了允许的残余弹力。

将垫圈试件置于试验装置上,施加表3规定的试验载荷。试验装置在施加载荷时尽可能不产生变
形。压板表面硬度不小于60 HRC。 试验载荷持续2 min
后,缓慢、平稳地卸载至锥形弹性垫圈产生 20μm
位移。该位移应采用精确的测量装置进行测量。产生20μm
位移后的残余弹力应达到表3规

定的数值,应对试验装置的变形进行适当补偿。

附录A 给出一种适用的试验装置。

附录B 给出确定弹性特性的说明。

表4给出所有垫圈型式的残余弹力。

3 最小残余弹力

规格(螺栓公称直径)/mm*

4

5

6

7

8

10

12

14

试验载荷'/kN

4.4

7.2

10.2

14.8

18.6

29.6

43

59.1

最小残余弹力/kN

1.4

2.3

4.2

6.2

7.7

12.4

18

25

规格(螺栓公称直径)/mm"

16

18

20

22

24

27

30

试验载荷b/kN

80.9

102

130

162

188

246

300

最小残余弹力/kN

34

57

73

91

122

161

196

对螺钉组合件用垫圈的偏差,按相应产品标准的规定。在相应产品标准中以螺纹规格代替内径作为公称规格。

该试验载荷相当于8.8级,μ=0.12,

GB/T 94.4—2017

表4 残余弹力(综述)

垫圈类型

标准

试验载荷

对应的

性能等级

20μm位移后残余弹力

与试验载荷的百分数/%

锥形弹性垫圈

GB/T 956.3

8.8

对规格4~5:35%

对规格6~16:45%

对规格18~22:60%

对规格大于22:70%

GB/T 9074.31

5 验收检查、包装与标志

垫圈的验收检查按GB/T 90.1;标志与包装按 GB/T 90.2 的规定。

style="width:2.78669in;height:6.42004in" />GB/T 94.4—2017

A

(规范性附录)

弹性试验装置

A.1 通则

图 A.1 系适用的试验装置示例。符合A.2 技术要求的其他装置也可以使用。

style="width:5.39339in;height:6.46668in" />

说明:

1— 压板; 5——定心装置;

2——支承板; 6——基座;

3— 销; 7-—套筒;

4——测头; 8——位移测量器。

A.1 试验装置示例

A.2 试验装置技术要求

试验装置应满足以下要求:

a)
试验装置应具有足够的刚度,当试验力由压板(1)传递至支承板(2)和基座(6)上时,仅产生弹
性变形而不应有整体扭曲变形。

b) 基座上的中心孔应允许位移测量器(8)的测头(4)和套筒(7)通过。

c)
当位移测量器(8)接触到支承板(2)上表面时,用套筒(7)固定位移测量器,以确保尽可能减小
变形造成的测量误差。

d) 支承板(2)和套筒(7)可以更换,以便不同直径垫圈使用。

e) 施加力和测量弹性变形的所有表面的粗糙度:Ra≤0.4 (相当于Rx≤1.6)。

GB/T 94.4—2017

f) 支承板(2)和压板(1)的硬度≥60 HRC。

g) 压板(1)应与支承板平行。

h) 试验载荷应在2%以内调整,并应能读取2%以内的残余弹力。

i)
千分表、感应位移测量器,或其他位移测量仪器(8)仅可有重复误差,任何部位测量,40μm
测 量范围内测量误差不超过1 μm, 测头移动方向远离位移指示器。

GB/T 94.4—2017

B

(规范性附录)

确定弹性特性曲线

作为弹性试验的一部分,当确定弹性垫圈的弹性特性时,应去除总位移(如弹性垫圈和试验装置)中

试验装置弹性变形引起的位移。试验装置的卸载特性曲线按以下确定:

将一个双面经研磨过的平垫圈代替弹性垫圈置于试验装置上(如图 A.1
所示),垫圈的平行度公差 ≤1μm, 硬度≥700 HV。
垫圈尺寸(内径、外径和厚度)应与被测试弹性垫圈相同。以表3规定的试验

载荷为起点,绘制试验装置卸载弹性特性曲线。

注:绘制试验装置卸载弹性特性曲线时,应使用与被测试弹性垫圈相同尺寸的平垫圈,不同规格的垫圈具有不同的
特性。

图 B.1
中连续曲线表示总卸载特性曲线(锥形弹性垫圈+试验装置),虚线则仅表示试验装置卸载

特性曲线。两条曲线相减,得到点划线表示的弹性垫圈的卸载特性曲线。

为了避免可能出现的力测量装置和位移测量的反向误差,当施加试验载荷时,可以超出表3规定值

5%,20μm 位移测量起始点仍为规定的试验载荷。

style="width:4.98668in;height:5.21334in" />

说明:

1——总卸载曲线:

2——试验装置卸载特性曲线;

3——弹性垫圈卸载特性曲线。

弹性垫圈卸载产生20μm 位移后记录的残余弹性力 X。

B.1 确定弹性特性(卸载特性曲线)(示例)

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